生成器 & 叠代器

列表生成式

現在有個需求，列表[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]，將列表裏的每個值加1。

• 二逼青年版

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

b = []
for item in a:
    b.append(item + 1)
a = b
print(a)

• 普通青年版

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

for index, ele in enumerate(a, 0):
    a[index] += 1

print(a)

• 文藝版(lambda + map 搭配使用)

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

a = list(map(lambda x:x+1,a))
print(a)
 

• 裝逼青年版

a = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]

print([i + 1 for i in a])

• 這種寫法就是列表生成式
• 習題：利用列表生成式一行代碼實現9 * 9乘法表

print('\n'.join([''.join(['%d * %d = %-3d' % (i, j, i * j) for j in range(1, i + 1)]) for i in range(1, 10)]))

生成器

• 通過列表生成式，可以直接創建一個列表，但是畢竟內存有限，列表的容量也是有限的。創建一個包含100萬個元素的列表，但是我們僅僅需要訪問前面幾個元素，這就造成了內存大量白白浪費。
• 在python中有一種更好的解決方式，邊循環邊計算的機制。稱為(generator)
• 簡單創建生成器(只需要把列表生成器的方括號改成括號)

g = (i for i in range(5))

print(type(g),g.next())

• next()取值和for循環取值

# 使用next()取值
g = (i for i in range(5))
print(type(g))
print('開始取值')
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
print(next(g))
# print(next(g)) # 報錯：StopIteration，因為取不到值了

# 基本上不會使用next(),正確應該使用for循環。而且還不需要擔心會報錯。拿不到函數return返回值
g = (i for i in range(10))
for i in g:
    print(i)
 

• 斐波拉契

# 斐波拉契：1 1 2 3 5 8 13 21
def fbi(num):
    n, a, b = 0, 0, 1
    while n < num:
        yield b  # # 到這停止，可以理解為凍結當前代碼。並且，把值返回給外面的next()
        print(a, b)
        a, b = b, a + b
        n += 1


for i in fbi(2):
    print(i)

• 代碼解析：
  • return 和 yield 的區別
    • 返回並終止函數
    • 返回數據，並凍結當前的執行過程。
    • next()喚醒凍結函數的執行過程，繼續執行，直到遇到下一個yield
  • 函數加了yield之後
    • 函數()就得到了生成器，不next()不開始執行。
    • return 在生成器裏，代表生成器的終止，直接報錯
• 深入

# 生成器send，相當於喚醒。
def work(n):
    count = 0
    while count < n:
        count += 1
        sign = yield count
        print('sign的值：',sign)
        if not sign:
            yield count + 2


new_range = work(4)
# res = next(new_range)           # 開始第一次取值 拿到一個1
# print(res)                      # 1
# res1 = new_range.send(True)     # 第二次取值 發送一個true  函數遇到true 循環
# print(res1)                     # 2
# res2 = new_range.send(False)    # 第三次取值 n=3
# print(res2)

叠代器

• 可以作用for循環的類型：
  • 集合類型：str、list、tuple、dict、set
  • generator：生成器和帶yield的函數

  這些類型稱為可叠代對象：iterable
  ```python
  from collections import Iterable

  print(isinstance([],Iterable))
  print(isinstance(‘‘,Iterable))
  print(isinstance({},Iterable))
  print(isinstance(set(),Iterable))
  print(isinstance((i for i in range(2)),Iterable))

  ```

• 生成器不僅可以作用域for還可以被next()不斷取值，直到沒有數據可取

from collections import Iterator
print(isinstance((i for i in range(2)),Iterator))

總結

• 凡是可以作用於for循環的對象都是可叠代對象，Iterable
• 凡是可以作用於next()的對象都是叠代器，Iterator
• 集合數據類型雖然不是叠代器，但是可以通過iter()函數變成Iterator。

003---生成器 & 叠代器